Устройство, разработанное группой врачей и инженеров из университета VinUni, похоже на телескоп, который помогает добиться точных результатов при замене коленного сустава, при этом его стоимость составляет всего 1/10 по сравнению с аналогичными продуктами в мире .
Доктор Фам Чунг Хьеу и его коллеги из VinUni 3D Lab Group, Центра исследований 3D-технологий в медицине Университета VinUni, успешно разработали персонализированное хирургическое навигационное устройство (PSI), которое позволяет с точностью до 98% ориентировать положение при эндопротезировании суставов. Исследование недавно получило вторую премию на конкурсе «Научная инициатива 2023», организованном VnExpress .
Устройство помогает хирургам выполнять разрезы костей во время операции в соответствии с запрограммированным планом, повышая точность установки искусственного сустава для оптимизации эффективности и безопасности операции для пациентов. Во Вьетнаме никогда не проводились исследования применения ИПС при эндопротезировании суставов.
Фам Чунг Хьеу, доктор наук из BSCK II, был удостоен второй премии за разработку устройства для хирургической коррекции при эндопротезировании коленного сустава. Фото: Джанг Хуэй
Доктор Хьеу отметил, что при проведении операций по лечению и восстановлению повреждённых костно-суставных структур необходима поддержка высокоточных средств наведения, поскольку костно-суставная система представляет собой сложную систему динамического равновесия в трёхмерном пространстве. Установка искусственного сустава в неправильное оптимальное положение может привести к изменению оси движения тела, что скажется на подвижности в послеоперационном периоде, а также вызвать длительную боль или сократить срок службы искусственного сустава.
Искусственные суставы и сопутствующие устройства для направителей в настоящее время импортируются и разрабатываются с учётом особенностей европейского и американского организма. Несоответствие структуры вьетнамской кости и этих инструментов может повлиять на точность установки имплантатов, снизить эффективность лечения и даже привести к осложнениям, если хирург неопытен.
Использование других систем позиционирования, таких как роботизированные или навигационные, часто слишком сложно, увеличивает время операции и требует чрезвычайно больших инвестиционных затрат, что не совсем подходит для условий большинства населения Вьетнама.
«Команда разработала идею персонализированного хирургического направляющего устройства, напечатанного из биосовместимых 3D-материалов, которое может безопасно контактировать с тканями пациента, обеспечивая точность и безопасность по сравнению с имеющимися в настоящее время устройствами при более низкой стоимости производства», — сказал доктор Хиеу.
Персонализированное хирургическое устройство для наведения при тотальном эндопротезировании коленного сустава. Фото: Центр 3D-технологий в медицине, Университет VinUni
Исследовательская группа потратила больше года на расчет оптимальных конструкций и тестирование сотен прототипов, прежде чем создать финальный продукт PSI. Эти конструкции были разработаны на основе данных о структуре костей, полученных с помощью КТ или МРТ, и отформованы с учетом точного положения костей каждого пациента.
Благодаря этому устройству хирургу достаточно лишь чётко обозначить область операции и использовать около 2-3 небольших 3D-принтеров для точного определения положения каждого среза кости. Ранее хирургу приходилось использовать около 30 механических инструментов для сложного косвенного определения местоположения через другие ориентиры на конечности.
Кроме того, в этом исследовании группа также использовала технологию 3D-печати для создания моделей коленных суставов пациента. Распечатанные анатомические модели помогают хирургам использовать хирургические направляющие устройства для проведения формального предоперационного моделирования, а также помогают в обучении молодых врачей, начинающих изучать эндопротезирование суставов.
Таким образом, в каждом случае врачи проводят операцию дважды. Перед операцией они используют анатомическую модель, совмещенную с направляющим устройством, а затем выполняют саму операцию на пациенте с использованием разработанного режущего лотка PSI.
Весь процесс от получения информации до изготовления готовой вырубной формы занимает в среднем всего 3 дня (максимум 2 дня) при стоимости всего лишь 1/10 по сравнению с аналогичными продуктами в мире.
Команда успешно выполнила почти 50 операций по полной замене коленного сустава, 40 операций по замене тазобедренного сустава и сотни других операций по замене суставов и выравниванию костей, используя технологию 3D-печати для создания индивидуальных хирургических направляющих устройств в системе здравоохранения Vinmec. Эта технология также применяется для создания носовых слепков для детей с расщелиной нёба, анатомических моделей для персонализации интервенционных стентов при сложных сердечно-сосудистых заболеваниях и 3D-титановых заплат для замещения дефектов костей черепа...
Группа врачей и инженеров из Центра исследований 3D-технологий в медицине Университета VinUni. Фото: NVCC
В интервью VnExpress профессор, доктор Чан Чунг Зунг, директор Центра ортопедии и спортивной медицины системы здравоохранения Vinmec, отметил, что персонализированное лечение в медицине — это мировая тенденция, в рамках которой разработка устройств для хирургического наведения будет способствовать оптимизации эффективности хирургических операций. Если раньше опытный хирург мог достичь желаемой максимальной точности операции около 90%, то с помощью устройств для хирургического наведения точность может приближаться к 98%. «Навигационные технологии подобны „видоискателю“, который помогает повысить точность, играя важную роль в повышении успешности хирургических вмешательств», — сказал профессор Зунг.
Решение команды доктора Хьеу и лаборатории VinUni 3D Lab получило высокую оценку профессора Зунга, поскольку новая технология позволяет создавать «чертежи» с параметрами, соответствующими естественным анатомическим особенностям пациента, с точностью для каждого пациента, тем самым сокращая время операции. «Технология 3D-печати для создания персонализированных режущих форм также подразумевает стандартизацию, помогая создавать продукты, которые можно будет запустить в массовое производство, соответствующие особенностям вьетнамского народа в ближайшем будущем», — сказал он.
Он добавил, что изготовление хирургических направляющих устройств в отделениях по всему миру в настоящее время занимает около 3–6 недель и обходится примерно в 3000 долларов США. Однако благодаря новой технологии 3D-печати время сокращается до всего двух дней, а стоимость составляет всего несколько миллионов донгов. Профессор Зунг надеется, что на следующем этапе VinUni 3D Lab стандартизирует свою продукцию для многих других хирургических применений, помогая врачам повысить эффективность хирургических операций, а также помогая большему числу пациентов в стране пользоваться передовыми мировыми научными и технологическими достижениями.
Поделившись своей радостью после церемонии награждения, доктор Хьеу отметил, что это стало для команды площадкой для обмена опытом, обмена опытом и знакомства с продукцией, а также для того, чтобы судьи, обладающие высокой профессиональной квалификацией, высказали свои мнения, которые помогут улучшить продукт. «Я надеюсь, что продукт будет доступен широкому кругу пользователей, особенно пациентам, перенесшим операции по замене суставов и ортопедические травмы, и что он станет улучшенным продуктом по более доступной цене», — сказал он.
Конкурс научных инициатив VnExpress 2023, который проводится уже второй год, ставит своей целью создание игровой площадки для тех, кто любит науку и технологии. Он ориентирован на профессиональных и непрофессиональных ученых в возрасте до 40 лет и нацелен на поиск инициатив, решений и связей для ускорения внедрения достижений в области науки и технологий.
Нху Куинь
Ссылка на источник
Комментарий (0)